CN204550636U - 一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统，它包括热管蒸发器、透平、发电机、冷凝器、回热器、储液罐及工作泵和连接管道；工质回路由管道联通各部件构成，按工质的流向顺序连接是：工作泵，热管蒸发器，透平和发电机，回热器，冷凝器，回热器，储液罐，最后回到工作泵；热管蒸发器的热管浸泡在冲渣水中；冲渣水进口与冲渣水出口联通，且冲渣水流向与工质流向相同；冷凝器冷却水进口与冷凝器冷却水出口联通，且冷却水与工质流向相反。本实用新型优点是：它能有效的避免换热过程中系统堵塞问题，提高汽态工质在冷凝过程中转变为液态工质的效率，节约能源和提高工作效率，热能利用率高，运行稳定，容易控制，能便捷地回收冲渣水热能，且发电量大。

Description

一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统，尤其是用于钢厂高炉冲渣水的低温余热回收发电系统，属于能源技术领域。

背景技术

随着环保和低碳要求的不断提高，对工业余热的利用领域不断扩大，钢铁企业余热利用成为重要的发展领域。

高炉冲渣水是高炉炼铁产生的一种副产品。目前，高炉炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内1400℃-1500℃的高温炉渣，经渣口流出，在经渣沟进入冲渣流槽时，以一定的水量、水压及流槽坡度，使水与熔渣流成一定的交角，冲击淬化成合格的水渣。在高炉炼铁工序中，冲制一吨水渣大约消耗新水1～1.2 吨，循环用水量约为10 吨左右，循环水温约为85℃左右，由冲渣水带走的高炉渣的物理热量占炼铁能耗的8％左右。

目前，利用冲渣水余热的方式有采暖、加热洗澡水及预热等，采用的方法主要有换热和发电等，这些余热利用方法不能有效的利用冲渣水的余热，而且冲渣水含有固体颗粒尤其含有大量的悬浮物，如果直接采暖会在管道、散热器发生淤积、堵塞，而间接换热发电采用常规换热器同样会发生堵塞，无法长周期使用，因此，多年来冲渣水余热均没有全面、有效回收利用。

发明内容

本实用新型目的在于：克服现有技术中存在的不足，提供一种高效的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，它能有效的避免了换热过程中系统堵塞问题、提高汽态工质在冷凝过程中转变为液态工质的效率，节约能源和提高工作效率，热能利用率高，运行稳定，容易控制，能便捷地回收冲渣水热能，且发电量大。

本实用新型的技术方案是：

一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统，包括热管蒸发器、透平、发电机、冷凝器、回热器、储液罐及工作泵和连接管道；工质回路由管道联通各部件构成，按工质的流向顺序连接是：工作泵出口与热管蒸发器液态工质进口连接，热管蒸发器汽态工质出口与透平进口连接，透平与发电机连接，并与回热器汽态工质进口连接，回热器汽态工质出口与冷凝器汽态工质进口连接，冷凝器液态工质出口与回热器液态工质进口连接，回热器液态工质出口与储液罐进口连接，工作泵进口与储液罐连接；热管蒸发器的热管浸泡在冲渣水中；冲渣水进口与冲渣水出口联通，且冲渣水流向与工质流向相同；冷凝器冷却水进口与冷凝器冷却水出口联通，且冷却水与工质流向相反。

进一步的技术方案是：

所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其热管蒸发器具有热管以及工质蒸发室；所述热管一部分在工质蒸发室内，用于加热工质蒸发室内流动的工质，热管另一部分浸泡在冲水池中，用于吸热并将热量传递至工质；所述冲水池的一端有冲渣水进口，另一端有冲渣水出口。

所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其工质回路中的工质为有机工质。

所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其冷凝器为冷凝液换热器；回热器为         管壳式换热器，BEM型。

所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其工作泵为屏蔽泵 NA32H-422JBM-F，其工作压力为 0.2mpa～ 0.3mpa。

所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其透平为N100-0.5型。

本实用新型的工作原理和有益效果是：

1、冲渣水的热能通过热管传递给蒸发室中的工质，有效的避免了换热过程中系统堵塞问题。

2、工质泵将工质输送到热管蒸发器加热变成汽态工质，该汽态工质进入透平膨胀做功，带动发电机发电，汽态工质做工后进入回热器，经过有效传导热量，从而降低了汽态工质温度，再经冷凝器冷凝后，成为液态工质，这个过程中，由于有预先降温，提高了汽态工质在冷凝过程中转变为液态工质的效率，节约能源和提高工作效率。

3、经冷凝器冷凝的液态工质进入回热器预热，充分利用了热能。

4、回热器预热的液态工质再进入储液罐，经工质泵将预热的液态工质输送至热管蒸发器加热变成汽态工质，如此循环，热能利用率高。

5、本实用新型还具有运行稳定，容易控制和发电量大的优点。发电机发出的电一部分供本高炉冲渣水的超低温余热发电系统自己用，剩余的电并入电网。

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图。

图中：1—热管蒸发器，1.1—热管蒸发器液态工质进口，1.2—热管蒸发器汽态工质出口，1.3—冲渣水进口，1.4—冲渣水出口，1.5—工质蒸发室，2—透平，3—发电机，4—冷凝器，4.1—冷凝器汽态工质进口，4.2—冷凝器液态工质出口，5—回热器，5.1—回热器汽态工质进口，5.2—回热器汽态工质出口，5.3—回热器液态工质进口，5.4—回热器液态工质出口，6—储液罐，7—工质泵；8—冲渣水池，9—热管，10—工质。

具体实施方式

结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明如下：

如图1所示，一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统，包括热管蒸发器1、透平2、发电机3、冷凝器4、回热器5、储液罐6及工作泵7和连接管道；工质回路由管道联通各部件构成，按工质10的流向顺序连接是：工作泵7出口与热管蒸发器液态工质进口1.1连接，热管蒸发器汽态工质出口1.2与透平2进口连接，透平2与发电机连接，并与回热器汽态工质进口5.1连接，回热器汽态工质出口5.2与冷凝器汽态工质进口4.1连接，冷凝器液态工质出口4.2与回热器液态工质进口5.3连接，回热器液态工质出口5.4与储液罐6进口连接，工作泵7进口与储液罐6连接；热管蒸发器的热管9浸泡在冲渣水中；冲渣水进口1.3与冲渣水出口1.4联通，且冲渣水流向与工质流向相同；冷凝器冷却水进口4.3与冷凝器冷却水出口4.4联通，且冷却水与工质流向相反。所述的热管蒸发器1具有热管9以及工质蒸发室1.5；所述热管9一部分在工质蒸发室1.5内，用于加热工质蒸发室1.5内流动的工质10，热管9另一部分浸泡在冲水池8中，用于吸热并将热量传递至工质10；所述冲水池8的一端有冲渣水进口1.3，另一端有冲渣水出口1.4。所述的工质回路中的工质10为有机工质。所述的冷凝器4为冷凝液换热器；回热器5为管壳式换热器 ，BEM型；所述的工作泵（7）为屏蔽泵 NA32H-422JBM-F，其工作压力为0.2mpa～ 0.3mpa。所述的透平（2）为N100-0.5型。

本实用新型的权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，包括热管蒸发器（1）、透平（2）、发电机（3）、冷凝器（4）、回热器（5）、储液罐（6）及工作泵（7）和连接管道；工质回路由管道联通各部件构成，按工质（10）的流向从前至后顺序连接是：工作泵（7）出口与热管蒸发器液态工质进口（1.1）连接，热管蒸发器汽态工质出口（1.2）与透平（2）进口连接，透平（2）与发电机连接，并与回热器汽态工质进口（5.1）连接，回热器汽态工质出口（5.2）与冷凝器汽态工质进口（4.1）连接，冷凝器液态工质出口（4.2）与回热器液态工质进口（5.3）连接，回热器液态工质出口（5.4）与储液罐（6）进口连接，工作泵（7）进口与储液罐（6）连接；热管蒸发器的热管（9）浸泡在冲渣水中；冲渣水进口（1.3）与冲渣水出口（1.4）联通，且冲渣水流向与工质流向相同；冷凝器冷却水进口（4.3）与冷凝器冷却水出口（4.4）联通，且冷却水与工质流向相反。

2.根据权利要求1所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，所述热管蒸发器（1）具有热管（9）以及工质蒸发室（1.5）；所述热管（9）一部分在工质蒸发室（1.5）内，用于加热工质蒸发室（1.5）内流动的工质（10），热管（9）另一部分浸泡在冲水池（8）中，用于吸热并将热量传递至工质（10）；所述冲水池（8）的一端有冲渣水进口（1.3），另一端有冲渣水出口（1.4）。

3.根据权利要求1所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，所述工质回路中的工质（10）为有机工质。

4.根据权利要求1所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，所述的冷凝器（4）为冷凝液换热器；回热器（5）为管壳式换热器，BEM型。

5.根据权利要求1所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，所述的工作泵（7）为屏蔽泵 NA32H-422JBM-F，其工作压力为0.2mpa ～ 0.3mpa。

6.根据权利要求1所述的高炉冲渣水的超低温余热发电系统，其特征在于，所述的透平（2）为N100-0.5型。